[發明專利]機器人原點位置校準方法、裝置、電子設備和存儲介質

有效

• 申請號: 202210838418.4
• 申請日: 2022-07-18
• 公開（公告）號: CN114905521B
• 公開（公告）日: 2022-10-04
• 發明（設計）人: 查文斌;丁磊;姚庭
• 申請（專利權）人: 法奧意威（蘇州）機器人系統有限公司
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 李丙林

本發明涉及機器人技術領域，公開了機器人原點位置校準方法、裝置、電子設備和存儲介質，該方法包括：配置機器人的末端執行器工具，建立一個目標點工具；分別在4個平面上以機器人的20個不同姿態，移動所述末端執行器到所述目標點；利用最小二乘法得到末端工具坐標；獲得虛擬目標點；以虛擬目標點作為初值，進行隨機法理論計算，并獲得權值，采用重采樣獲得重采樣后新的虛擬目標；通過雅克比偽逆結合阻尼值迭代校準方程；計算各姿態下關節角度與目標點關節角度的匹配度，直至所述匹配度大于或等于設定閾值。本發明提供的機器人原點位置校準方法，校準更穩定，抗干擾性更強，能夠更快搜到目標點。

技術領域

本發明涉及機器人技術領域，具體而言，涉及機器人原點位置校準方法、裝置、電子設備和存儲介質。

背景技術

隨著機器人技術的快速發展，人們對于機器人的功能需求不斷擴大，而運動控制器是實現機器人各種功能的前提，機器人的原點位置校準是運動控制器的基礎條件，因此，機器人的原點位置校準開發面臨巨大的挑戰。

但是，現有原點位置校準技術中，人工校準方式占據主要位置，但原點位置校準誤差受人工裝配影響較大，并且效率低。因此，借助激光跟蹤儀、校準板等測量工具的原點位置校準法隨之誕生，但成本高，受限于機械臂的構型。另外傳統原點位置校準方法穩定性較弱，抗干擾性有待提升。另外，在實際操作過程中，往往需要較長時間才能尋找到校準目標點。

因此，如何低成本的提高機器人原點位置校準方法的穩定性，并快速尋找到校準目標點，是一個需要解決的問題。

發明內容

本發明實施例的目的在于提供機器人原點位置校準方法及裝置，用以低成本的提高機器人原點位置校準方法的穩定性，并快速尋找到校準目標點。

第一方面，本發明實施例提供了一種機器人原點位置校準方法，包括：

步驟S1:配置機器人的末端執行器工具，建立一個目標點工具并加以固定；

步驟S2:分別在所述目標點的4個平面上以機器人的20個不同姿態，移動所述末端執行器到所述目標點；

步驟S3:記錄所述20個不同姿態下對準所述目標點的各關節信息；

步驟S4:利用機器人正運動學獲得各關節狀態下的位姿；通過所述各關節狀態下的位姿，利用最小二乘法得到末端工具坐標；

步驟S5:通過工具坐標獲得各姿態下的目標點位置；利用各姿態下獲得的目標點位置結合均值理論獲得虛擬目標點；

步驟S6:以虛擬目標點作為初值，進行隨機法理論計算，并獲得權值，采用重采樣獲得重采樣后新的虛擬目標點；

步驟S7:以重采樣后新的虛擬目標點為基準目標點，建立基準目標點下20個不同姿態的校準方程；通過雅克比偽逆結合阻尼值進行關節角度迭代；

步驟S8:計算各姿態下關節角度與所述目標點關節角度的匹配度，如果所述匹配度大于或等于設定閾值，完成校準；如果所述匹配度小于所述設定閾值，重復步驟S4到S7，直至所述匹配度大于或等于所述設定閾值。

進一步地，所述步驟S6中，重采樣方法具體為：

步驟S61:計算多個新的虛擬隨機目標點，，式中，為新的虛擬隨機目標點，i為1,2,…num，為虛擬目標點，rand為隨機函數，num為隨機值個數；

步驟S62:進行差值求權：，為初始權值，exp為指數函數，j為1,2,…20，為基坐標系下第1到20個姿態下的對應目標點位置；計算，為虛擬目標點權值；

步驟S63:歸一化處理：，為歸一化權值；